基于閃存的固態(tài)硬盤具有體積小、功耗低、速度快、抗沖擊能力強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn),但閃存的固有缺陷也對(duì)固態(tài)硬盤控制器的管理構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。其中,磨損均衡算法是用來(lái)提高固態(tài)硬盤的壽命和可靠性。在NAND型閃存中,數(shù)據(jù)更新的頻率不同。經(jīng)常被更新的數(shù)據(jù)被稱為熱數(shù)據(jù),而相對(duì)較少更新的數(shù)據(jù)被稱為冷數(shù)據(jù)。若熱數(shù)據(jù)持續(xù)不斷的訪問同一個(gè)塊,導(dǎo)致該塊很快被磨穿(wear out),固態(tài)硬盤將會(huì)變得很不穩(wěn)定而無(wú)法使用。如何將擦除操作均勻的分散在整個(gè)存儲(chǔ)空間,使NAND型閃存的使用壽命達(dá)到最長(zhǎng),是磨損均衡算法(wear leveling algorithm)的重點(diǎn)。在本論文中,通過實(shí)現(xiàn)具有基于冷熱物理塊鑒別和冷熱數(shù)據(jù)鑒別的靜態(tài)磨損均衡算法,來(lái)提高固態(tài)硬盤的壽命和可靠性。本文首先根據(jù)物理塊在內(nèi)存哈希表中記錄的冷熱程度把所有塊分成兩組,然后基于此實(shí)現(xiàn)冷熱數(shù)據(jù)遷移的功能;繼而在此基礎(chǔ)上加入鑒別冷熱數(shù)據(jù)屬性的模塊,根據(jù)內(nèi)存哈希表中對(duì)于寫入數(shù)據(jù)的記錄鑒別其冷熱屬性,并將冷熱數(shù)據(jù)分別寫入熱塊和冷塊中。同時(shí),本文使用一種動(dòng)態(tài)磨損均衡算法來(lái)進(jìn)一步提高閃存系統(tǒng)的可靠性和壽命。通過一系列的實(shí)驗(yàn),可以看出在占用極少的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源的條...

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 閃存
        1.1.2 固態(tài)硬盤
    1.2 固態(tài)硬盤控制算法概述
        1.2.1 固態(tài)硬盤基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        1.2.2 閃存基本特性
        1.2.3 固態(tài)硬盤控制算法簡(jiǎn)介
    1.3 課題研究?jī)?nèi)容及貢獻(xiàn)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 固態(tài)硬盤關(guān)鍵控制算法
    2.1 閃存轉(zhuǎn)換層
    2.2 垃圾回收算法
    2.3 磨損均衡算法
        2.3.1 動(dòng)態(tài)磨損均衡算法
        2.3.2 靜態(tài)磨損均衡算法
    2.4 總結(jié)與分析
第三章 基于冷熱物理塊鑒別模塊的靜態(tài)磨損均衡算法
    3.1 算法的提出
    3.2 算法應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 算法應(yīng)用的系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)
        3.2.2 構(gòu)建哈希表及相關(guān)操作
        3.2.3 冷熱物理塊鑒別模塊及冷熱數(shù)據(jù)遷移
    3.3 一種動(dòng)態(tài)磨損均衡算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于冷熱數(shù)據(jù)鑒別模塊及冷熱物理塊鑒別模塊的靜態(tài)磨損均衡算法
    4.1 算法的提出
    4.2 算法實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 構(gòu)建哈希表及相關(guān)操作
        4.2.2 冷熱數(shù)據(jù)鑒別的功能模塊
        4.2.3 改進(jìn)靜態(tài)磨損均衡算法
    4.3 本章小結(jié)
第五章 仿真平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 仿真平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.2 所用trace 介紹
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
    6.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號(hào)：3962171